1. Октук күчтөрдү түзүү жана тең салмактуулук принциптери

Окиалдык күчтөр көп баскычтуу  тик турбиналык насостор  негизинен эки компоненттен турат:

● Центрифугалык күч компоненти:Борбордон четтөөчү күчтүн таасиринен суюктуктун радиалдык агымы дөңгөлөктүн алдыңкы жана арткы капкактарынын ортосунда басымдын дифференциалын жаратат, натыйжада октук күч пайда болот (адатта, соргуч кирүүчү тарапка багытталган).

● басымдын дифференциалдык эффекти:Ар бир баскычтагы топтолгон басымдын айырмасы октук күчтү андан ары жогорулатат.

Баланстануу ыкмалары:

● Дөңгөлөктүн симметриялуу жайгашуусу:Кош соргуч дөңгөлөктөрдү колдонуу (суюктук эки тараптан тең кирет) бир багыттуу басымдын дифференциалын азайтып, октук күчтү алгылыктуу деңгээлге чейин төмөндөтөт (10%-30%).

● Баланс тешигинин дизайны:Дөңгөлөктүн арткы капкагындагы радиалдык же кыйгач тешиктер басымдын айырмачылыктарын тең салмактап, жогорку басымдагы суюктукту кайра кирүүчүгө багыттайт. Эффективдүүлүктү жоготпоо үчүн тешиктин өлчөмү суюктуктун динамикасын эсептөө аркылуу оптималдаштырылышы керек.

● Тескери бычактын дизайны:Акыркы этапта тескери бычактарды (негизги бычактарга карама-каршы) кошуу октук жүктөрдү алмаштыруу үчүн борбордон четтөөчү каршы күчтү жаратат. Көбүнчө жогорку баштык насостордо (мисалы, көп баскычтуу тик турбин насосторунда) колдонулат.

2. Радиалдык жүктү түзүү жана баланстоо

Радиалдык жүктер айлануу учурундагы инерция күчтөрүнөн, суюктуктун динамикалык басымынын бирдей эмес бөлүштүрүлүшүнөн жана ротор массасынын калдык дисбалансынан келип чыгат. Көп баскычтуу насостордо топтолгон радиалдык жүктөр подшипниктин ысып кетишине, титирөөнүн же ротордун туура эмес түзүлүшүнө алып келиши мүмкүн.

Баланс стратегиялары:

● Дөңгөлөктүн симметриясын оптималдаштыруу:

o Так-жуп бычак дал келүүсү (мисалы, 5 бычак + 7 бычак) радиалдык күчтөрдү бирдей бөлүштүрөт.

o Динамикалык тең салмактуулук ар бир дөңгөлөктүн центроидинин айлануу огу менен тегиз болушун камсыздайт, калган дисбалансты азайтат.

● Структуралык бекемдөө:

o Катуу ортолук подшипник корпустары радиалдык жылышууну чектейт.

o Комбинацияланган подшипниктер (мисалы, эки катарлуу шар подшипниктери + цилиндрдик ролик подшипниктери) октук жана радиалдык жүктөрдү өзүнчө көтөрүшөт.

● Гидравликалык компенсация:

o Дөңгөлөктүн боштугундагы жетектөөчү канактар ​​же кайтаруу камералары агымдын жолдорун оптималдаштырып, жергиликтүү бурмалоолорду жана радиалдык күчтүн термелүүсүн азайтат.

3. Көп баскычтуу дөңгөлөктөрдөгү жүк берүү

Октук күчтөр этап боюнча топтолот жана стресс концентрациясын алдын алуу үчүн башкарылууга тийиш:

● Этап боюнча тең салмактуулук:Баланс дискин орнотуу (мисалы, көп баскычтуу борбордон четтөөчү насостордо) октук күчтөрдү автоматтык түрдө жөнгө салуу үчүн октук боштуктун басым айырмасын колдонот.

● Катуулукту оптималдаштыруу:Насос валдары жогорку бекем эритмелерден жасалган (мисалы, 42CrMo) жана четтөө чектерине (адатта ≤ 0.1 мм/м) чектүү элементтердин анализи (FEA) аркылуу текшерилет.

4. Инженердик мисалды изилдөө жана эсептөөнү текшерүү

мисал:Химиялык көп баскычтуу турбиналык насос (6 баскычтуу, жалпы башы 300 м, чыгымы 200 м³/саат):

● Октук күчтү эсептөө:

o Баштапкы конструкция (бир соргучтуу дөңгөлөк): F=K⋅ρ⋅g⋅Q2⋅H (K=1.2−1.5), натыйжада 1.8×106N.

o Кош соргуч дөңгөлөккө өтүп, баланстык тешиктерди кошкондон кийин: Октук күч 5×105N чейин кыскарган, API 610 стандарттарына жооп берет (≤1.5× номиналдык кубаттуулук моменти).

● Радиалдык жүктү симуляциялоо:

o ANSYS Fluent CFD оптималдаштырылбаган дөңгөлөктөрдөгү жергиликтүү басымдын чокуларын (12 кН/м²ге чейин) аныктады. Багыттоочу веналарды киргизүү чокуларды 40% га азайтып, подшипниктин температурасын 15°Ске жогорулатты.

5. Дизайндын негизги критерийлери жана кароолору

● Октук күчтүн чектери: Адатта, насостун валынын тартылуу күчү ≤ 30%, жүк көтөрүү температурасы ≤ 70°C.

● Дөңгөлөктүн боштугун көзөмөлдөө: 0.2-0.5 мм (өтө кичинекей болсо сүрүлүүнү пайда кылат; өтө чоң болсо агып кетишине алып келет).

● Динамикалык тестирлөө: Толук ылдамдыктагы тең салмактуулук сыноолору (G2.5 классы) ишке киргизүүгө чейин системанын туруктуулугун камсыздайт.

жыйынтыктоо

Октук жана радиалдык жүктөрдү тең салмактоо көп баскычтуу вертикалдуу турбиналык насостор суюктуктун динамикасын, механикалык дизайнды жана материал таанууну камтыган татаал системалык инженердик маселе. Дөңгөлөктүн геометриясын оптималдаштыруу, тең салмактуу түзүлүштөрдү интеграциялоо жана өндүрүштүн так процесстери насостун ишенимдүүлүгүн жана иштөө мөөнөтүн олуттуу түрдө жогорулатат. AI менен башкарылган сандык симуляциялардагы жана кошумча өндүрүштөгү келечектеги жетишкендиктер жекелештирилген дөңгөлөктүн дизайнын жана динамикалык жүктү оптималдаштырууну камсыз кылат.

Эскертүү: Белгилүү колдонмолор үчүн ылайыкташтырылган дизайн (мисалы, суюктуктун касиеттери, ылдамдыгы, температурасы) API жана ISO сыяктуу эл аралык стандарттарга ылайык келиши керек.